电炉炼钢及其发展-2211315435
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回顾一下现代炼钢简史,见表1-1 。
时间
国别
发明者
炼钢法
发展与贡献
1856 1865 1878 1899
英国
Bessemer 酸性底吹转炉
英国与法国 英国
Siemens and Martin
Thomas
平炉 碱性底吹转炉
法国
Heroult
电弧炉
解决大规模 生产液态金属 废钢得到利用
解决用高磷 生铁炼钢
表4-2 世界粗钢总量与电炉钢产量
时间
197 198 199 200 200 200 200
0
0
0
0
2
3
4
总钢产/ 6.0 7.16 7.7 8.47 9.03 9.63 10.6 亿吨
电炉钢比 14.2 22.0 27.5 33.8 34.5 35 36 /%
即2000前一直在7.0~8.5亿间徘徊, 2002、2004 年才分别突破9、10亿吨,2005年达到11.07亿吨。
欧洲 1978 ~ 1998年20年间转炉钢与 电炉钢产量的变化如下: 德 国转炉钢增 2%,电炉钢增102%; 法 国转炉钢减32%,电炉钢增138%; 西班牙转炉钢减27%,电炉钢增119%; 意大利转炉钢不变, 电炉钢增 24%。
欧洲电炉钢产量变化见图1-4。
图4-4 欧洲电炉钢产量变化
表4-4 近年几个主要产钢国电炉钢的发展
第四章 电炉炼钢及其发展
前言 电炉炼钢发展历史 电炉炼钢发展前景
4.1 前言
电炉是采用电能作为热源进行炼钢的炉子 的统称。 按电能转换热能方式的差异,电炉可 分为: 电渣重熔炉—利用电阻热; 感应熔炼炉—利用电磁感应; 电 子 束 炉—依靠电子碰撞; 等 离 子 炉—利用等离子弧; 电 弧 炉—利用高温电弧,不包括加热炉、
图4-1 炼钢方法百年兴衰
由钢产量与产品结构变化看电炉发展
1)钢产量 1970 ~1999年(世界电炉炼钢发展 期),世界粗钢总量一直徘徊在7.0~8.0亿 吨之间。但电炉钢产量比例一直在稳步上 升,世界粗钢产量的变化,分别见图1-2、 1-3,表1-2 。
图4-2 不同方法钢产量变化情 况
图4-3 2000年世界金属平衡情 况
国名
钢产量/万t 电炉钢比例/%
美国
9010→9890
47.4→53.0
德国
4480→4640
29.3→30.7
韩国
4390→4750
43.6→43.9
印度
2730→3180
42.5→45.6
表4-5 2004年各国钢产量与电炉钢比例
国别
粗钢产量/ 亿吨
世界 中国
10.6 2.72 5
欧共 体
1.93
1947/ 3049/ 3906/ 4210/ 15.7 16.7 17.6 14.9
/万t/%
由上表:1)中国钢产量1996年超过1亿吨 (铁是1995年),2003年超过2亿吨,2005年 超过3亿吨(达到3.5亿吨),预计2006年将超过 4亿吨(达到4.24亿吨)。
2)电炉钢产比例1993年达到最高的23.2% (2075万吨),之后大幅度降低,并徘徊在15 ~ 18%。但电炉钢产量在一直增加,且近年增加很快, 1999 ~ 2004年的五年间增加了2000万吨,2004年 超过4200万吨(14.9%),这接近美国1999年的水 平。
用电能、废钢
电炉是在电发明之后的1899年,由法 国的海劳尔特(Heroult)在La Praz发明 的。它被建在阿尔卑斯山(Alps)的峡谷 中,原因是在距它不远处有一个火力发电 厂。
电炉的出现,开发了煤的替代能源,
使得废钢开始了经济回收,这最终使得钢 铁成为世界上最易于回收的材料,也为可 持续发展做出巨大贡献。
美国 是世界上主要产钢国,其电炉钢比例也最高。
原因是有丰富的废钢资源和充足廉价的电力,使得电炉 发展迅速,见表1-3。
时间
1975 1995
1999
2004
电炉钢比/% 20.0
39.5
46.1
53.0
日本 1985~1994年9年间,电炉生产能力增加了 2074万吨(增加了73%),而高炉—转炉能力降低了 2619万吨。电炉钢产量比例由29%提高31.6%, 1996年达到33%。
年份
2001
2002
2003
钢产量,亿t
8.453 9.005 9.631
世界
电炉钢比例,%
35.0
33.9
33.1
钢增长速度,%
6.53
6.95
钢产量,亿t
1.509 1.823 2.224
中国
电炉钢比例,%
15.8
16.7
17.6
钢增长速度,%
17.4
20.8
22.0
转炉钢增长速度,% 16.3
热处理炉等。
目前,世界上电炉钢产量的95%以上 都是由电弧炉生产的,因此电炉炼钢主要 指电弧炉。
电炉炼钢是以废钢为主要原料,以三 相交流电作电源,利用电流通过石墨电极 与金属料之间产生电弧的高温,来加热、 熔化炉料。它是用来生产特殊钢和高合金 钢的主要方法(现在也用来生产普通钢)。
4.2 电炉炼钢发展历史
20.3
20.1
电炉钢增长速度,% 18.9
27.0
28.1
表4-7 中国粗钢产量与电炉钢比
年份
1993 1996 1999 2002 2003 2004 2005
总钢产
0.895 1.012 1.24 1.823 2.225 2.828 3.523
/亿t
wenku.baidu.com
电炉产及 其钢比
2075/ 23.2
1893/ 18.7
日 美 俄罗 韩 德
本国
斯
国国
1.12 0.98 0.656 0.47 0.46
7
9
5
4
电炉钢比 /%
36 14.9 38.6 26.4 53.0 16.3 43.9 30.7
表4-6 01~03年中国及世界电炉钢的增长速度
区域 世界
年份 钢产量/亿吨 电炉钢比/%
钢增长速度/%
中国
钢产量/亿吨 电炉钢比/% 钢增长速度/% 转炉钢增长速度/% 电炉钢增长速度/%
由炼钢方法百年兴衰看电炉发展
电炉炼钢在这100多年中,其发展速度 虽然不如二十世纪60年代前的平炉,也比 不上60年代后转炉发展的那样快,但随着 科技的进步,电炉钢产量及其比例始终在 稳步增长。
尤其二十世纪70年以来,电力工业的 进步,科技对钢的质量和数量的要求提高, 大型超高功率电炉技术的发展以及炉外精 炼技术的采用,使电炉炼钢技术有了长足 进步。
2001 8.453 35.0
1.509 15.8 17.4 16.3 18.9
2002 9.005 33.9
6.53
1.823 16.7 20.8 20.3 27.0
2003 9.631 33.1
6.95
2.224 17.6 22.0 20.1 28.1
表4-6 01~03年中国及世界电炉钢的增长速度